KR20150008913A - Tiled x-ray imager panel and method of forming the same - Google Patents
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Abstract
타일형 이미저 패널이 개시된다. 소정의 실시형태에 있어서, 타일형 이미저 패널은 타일형 이미저 칩들 간의 갭을 최소화하도록 함께 기계적으로 타일링되는 분리된 이미저 칩들로 형성된다. 추가로, 소정의 실시형태에 있어서, 타일형 이미저 패널과 연합된 신틸레이터 물질이 수분으로부터 보호되도록 밀폐식으로 밀봉된 환경 내에 존재한다.A tile type imager panel is disclosed. In certain embodiments, the tiled imager panels are formed of separate imager chips that are mechanically tiled together to minimize gaps between the tile-shaped imager chips. Additionally, in certain embodiments, the scintillator material associated with the tile type imager panel is in an enclosed sealed environment to protect it from moisture.
Description
비 침습적 이미징 기술은 피실험체(예를 들면, 환자 또는 물체)의 내부 구조의 이미지가 환자 또는 물체에 대한 침습 절차(invasive procedure)를 수행하지 않고 얻어지게 한다. 비 침습적 이미징 시스템은 대상 피실험체(예를 들면, 환자 또는 제조 물품)를 통과한 또는 대상 피실험체로부터의 방사선의 투과 및 검출에 기반하여 동작할 수 있다. 예를 들면, X-선 기반 이미징 기술(예를 들면, 유방 조영 촬영, 형광 투시 촬영, 컴퓨터 단층 촬영(CT) 등)은 전형적으로 피실험체를 통해 X-선을 투과시키는 외부 X-선 방사선 소스, 및 상기 X-선 소스의 반대 쪽에 위치하여 피실험체를 투과한 X-선을 검출하는 검출기를 활용한다. 단일 광자 방출 컴퓨터 단층 촬영(SPECT) 또는 양전자 방출 단층촬영(PET)과 같은 다른 방사선 기반 이미징 접근법은 환자에게 투여되고 환자 몸 안의 위치로부터 감마선의 방출을 야기하는 방사성 의약품을 이용할 수 있다. 방출된 감마선이 그 다음에 검출되고 감마선 방출이 국소화(localize)된다.Non-invasive imaging techniques allow an image of the internal structure of a subject (e.g., a patient or an object) to be obtained without performing an invasive procedure on the patient or object. Non-invasive imaging systems can operate based on the transmission and detection of radiation through a subject subject (e.g., a patient or article of manufacture) or from a subject subject. For example, x-ray based imaging techniques (e.g., mammography, fluoroscopy, computed tomography (CT), etc.) are typically performed using an external X-ray radiation source And a detector located on the opposite side of the X-ray source for detecting X-rays transmitted through the subject. Other radiation-based imaging approaches, such as single photon emission computed tomography (SPECT) or positron emission tomography (PET), may use radiopharmaceuticals that are administered to a patient and cause the emission of gamma radiation from a location within the patient's body. The emitted gamma ray is then detected and the gamma ray emission is localized.
따라서, 그러한 방사선 기반 이미징 접근법에 있어서, 방사선 검출기는 이미징 처리의 통합 부분이고 대상 이미지를 발생하기 위해 사용되는 데이터의 취득을 가능하게 한다. 소정의 방사선 검출 방식에 있어서, 방사선은 더 높은 에너지의 감마선 또는 X-선 방사선을 광학적 광자(예를 들면, 가시광)로 변환하는 신틸레이터 물질(scintillating material)을 사용하여 검출될 수 있고, 상기 광자는 그 다음에 포토다이오드와 같은 광 검출기 장치에 의해 검출될 수 있다. 그러나, 신틸레이터 물질은 수분 또는 다른 환경 조건에 노출된 경우 쉽게 퇴화된다.Thus, in such a radiation based imaging approach, the radiation detector is an integral part of the imaging process and enables the acquisition of data used to generate the target image. In certain radiation detection schemes, the radiation can be detected using a scintillating material that converts higher energy gamma or X-ray radiation to optical photons (e.g., visible light), and the photons May then be detected by a photodetector device such as a photodiode. However, scintillator materials are easily degraded when exposed to moisture or other environmental conditions.
이러한 신틸레이터 퇴화는 예를 들면 일반적인 X-선 촬영 응용, 씨암(C-arm) 응용 등에서와 같이 평판 검출기를 사용해야 하는 상황에서 문제가 될 수 있다. 특히, 원하는 크기의 평판을 구성하기 위해서는 수 개의 작은 패널을 결합하여 원하는 더 큰 패널 조립체를 형성할 필요가 있다. 그러나, 이러한 조립체는 수분 또는 다른 환경 요소에 의해 침해되기 쉽다. 그 결과, 작은 이미저 패널을 이용하여 형성된 큰 패널 조립체는 큰 조립체로 수분 또는 다른 환경 요소가 침해됨에 따라 궁극적으로 효율이 감소될 수 있다.Such scintillator degeneration can be a problem in situations where flat panel detectors are used, such as in general X-ray imaging applications and C-arm applications. In particular, it is necessary to combine several small panels to form the desired larger panel assembly in order to construct a plate of the desired size. However, such an assembly is susceptible to attack by moisture or other environmental elements. As a result, large panel assemblies formed using small imager panels can ultimately reduce efficiency as moisture or other environmental elements are infiltrated into large assemblies.
일 실시형태에 따라서, 타일형 검출기 패널을 제조하는 방법이 제공된다. 이 방법은 타일형 배열에서 앞면을 아래로 하여(face-down) 이미저 칩을 배치하는 단계를 포함한다. 이미저 칩의 배면에는 이미저 칩의 타일형 배열의 주변 및 내부 접합선(seam)을 따라 에폭시가 적용된다. 이미저 칩의 배면 상의 에폭시에는 기판이 적용된다. 이미저 칩의 앞면에는 에폭시의 링이 적용된다. 이미저 칩의 앞면에는 신틸레이터 물질이 적용된다. 에폭시의 링에는 면판(face plate)이 적용되어 신틸레이터 물질을 내포한 밀봉 환경을 형성한다.According to one embodiment, a method of manufacturing a tiled detector panel is provided. The method includes placing the imager chip face-down on a tiled array. On the backside of the imager chip, epoxy is applied along the periphery and internal seam of the tile array of imager chips. The substrate is applied to the epoxy on the backside of the imager chip. The epoxy ring is applied to the front side of the imager chip. A scintillator material is applied to the front side of the imager chip. A face plate is applied to the rings of the epoxy to form a sealed environment containing the scintillator material.
추가의 실시형태에 따라서, 타일형 검출기 패널을 제조하는 방법이 제공된다. 이 방법은 타일형 배열에서 앞면을 위로 하여(face-up) 이미저 칩을 배치하는 단계를 포함한다. 이미저 칩의 타일형 배열과 연합된 주변 및 내부 접합선에 대응하는 위치의 기판에는 에폭시가 적용된다. 이미저 칩의 타일형 배열이 기판상의 에폭시에 적용되어 이미저 칩의 타일형 배열의 주변 및 내부 접합선이 에폭시 위에 배치되게 한다. 이미저 칩의 앞면에는 에폭시의 링이 적용된다. 이미저 칩의 앞면에는 신틸레이터 물질이 적용된다. 에폭시의 링에는 면판이 적용되어 신틸레이터 물질을 내포한 밀봉 환경을 형성한다.According to a further embodiment, a method of manufacturing a tiled detector panel is provided. The method includes placing the imager chips face-up in a tiled array. Epoxy is applied to the substrate at a location corresponding to the surrounding and internal bonding lines associated with the tile array of imager chips. The tile-like arrangement of the imager chips is applied to the epoxy on the substrate so that the peripheral and internal bond lines of the tile-like arrangement of imager chips are placed on the epoxy. The epoxy ring is applied to the front side of the imager chip. A scintillator material is applied to the front side of the imager chip. A face plate is applied to the ring of the epoxy to form a sealing environment containing the scintillator material.
다른 실시형태에 따라서, 검출기 패널이 제공된다. 검출기 패널은 이미저 칩의 타일형 배열을 포함하고, 이미저 칩은 앞면과 배면을 포함한다. 검출기 패널은 이미저 칩들 사이의 접합선에서 이미저 칩의 타일형 배열의 배면에; 적어도 부분적으로 이미저 칩의 타일형 배열의 주변을 따라 이미저 칩의 배면에; 및 이미저 칩의 타일형 배열의 주변 주위에 있는 링 내에서 이미저 칩의 앞면에 적용된 에폭시를 또한 포함한다. 검출기 패널은 이미저 칩의 배면에 적용된 에폭시에 의해 이미저 칩의 타일형 배열에 부착된 기판, 및 이미저 칩의 앞면에 적용된 에폭시의 링에 의해 이미저 칩의 타일형 배열에 부착된 면판을 또한 포함한다. 상기 면판, 에폭시의 링, 접합선에 적용된 에폭시 및 이미저 칩은 밀봉 환경을 형성한다. 검출기 패널은 밀봉 환경 내에서 이미저 칩의 앞면에 증착된 신틸레이터 물질을 또한 포함한다.According to another embodiment, a detector panel is provided. The detector panel includes a tiled array of imager chips, and the imager chip includes a front side and a back side. The detector panel is disposed on the back side of the tile array of imager chips at the junction between the imager chips; At least partially on the backside of the imager chip along the periphery of the tiled array of imager chips; And an epoxy applied to the front side of the imager chip in a ring around the perimeter of the tiled array of imager chips. The detector panel includes a substrate attached to a tiled array of imager chips by an epoxy applied to the backside of the imager chip and a faceplate attached to the tile array of imager chips by a ring of epoxy applied to the front side of the imager chip Also included. Epoxy and imager chips applied to the face plate, ring of epoxy, and bond line form a sealed environment. The detector panel also includes a scintillator material deposited on the front side of the imager chip in a sealed environment.
상기 및 다른 특징, 양태 및 장점은 첨부 도면을 참조하면서 이하의 상세한 설명을 읽음으로써 더 잘 이해할 수 있을 것이다. 도면에 있어서 동일한 참조 번호는 도면 전체에 걸쳐서 동일한 부분을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 양태에 따른, 포커스 그리드를 포함한 일반적인 이미징 시스템의 일 실시형태를 보인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 양태에 따른, 포커스 그리드를 포함한 X-선 이미징 시스템의 일 실시형태를 보인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 양태에 따른, 칩 및 기판 조립체의 형성 과정을 예시하는 처리 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 양태에 따른, 앞면을 아래로 하여 타일링된 이미저 칩들의 집합을 보인 도이다.
도 5는 본 발명의 일 양태에 따른, 에폭시를 적용한 후의 도 4의 타일형 이미저 칩을 보인 도이다.
도 6은 본 발명의 일 양태에 따른, 지지판을 적용한 후의 도 5의 타일형 이미저 칩 및 에폭시를 보인 도이다.
도 7은 본 발명의 일 양태에 따른, 뒤집어진 후의 도 6의 기계적으로 타일링된 이미저 패널을 보인 도이다.
도 8은 본 발명의 다른 양태에 따른, 칩 및 기판 조립체의 형성 과정을 예시하는 처리 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 양태에 따른, 앞면을 위로 하여 타일링된 이미저 칩들의 집합을 보인 도이다.
도 10은 본 발명의 일 양태에 따른, 에폭시가 적용된 지지판을 보인 도이다.
도 11은 본 발명의 일 양태에 따른, 도 9의 타일형 이미저 칩이 도 10의 지지판 및 에폭시에 적용된 상태를 보인 도이다.
도 12는 본 발명의 일 양태에 따른, 도 7 및 도 11의 뷰 라인(view line) 12를 따라 취한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 양태에 따른, 검출기 패널의 형성 과정을 예시한 처리 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 일 양태에 따른, 타일형 칩 및 기판 조립체를 보인 도이다.
도 15는 본 발명의 일 양태에 따른, 이미저 칩들 간의 갭에 충전재를 적용한 후에 이미저 칩 접합부의 단면도이다.
도 16은 본 발명의 일 양태에 따른, 이미저 칩들 간의 갭에 충전재를 적용한 타일형 이미저 칩 조립체의 평면도이다.
도 17은 본 발명의 일 양태에 따른, 이미저 칩들 간의 갭에 신틸레이터 물질을 증착하고 에폭시 링을 적용한 후의 타일형 이미저 칩 조립체를 보인 도이다.
도 18은 본 발명의 일 양태에 따른, 도 17의 뷰 라인 18을 따라 취한 단면도이다.
도 19는 본 발명의 일 양태에 따른, 방사선 투명 면판을 적용한 후에 도 17의 타일형 이미저 칩 조립체를 보인 도이다.
도 20은 본 발명의 일 양태에 따른, 도전성 물질에 의해 브리지된 이미저 칩 접합부의 단면도이다.
도 21은 본 발명의 일 양태에 따른, 전기적으로 브리지된 주사 선을 가진 타일형 검출기 패널의 일 실시형태를 보인 도이다.
도 22는 본 발명의 일 양태에 따른, 전기적으로 브리지된 주사 선 및 데이터 선을 가진 타일형 검출기 패널의 일 실시형태를 보인 도이다.These and other features, aspects and advantages will be better understood by reading the following detailed description with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like parts throughout the drawings.
1 is a block diagram illustrating an embodiment of a general imaging system including a focus grid, in accordance with an aspect of the present invention.
2 is a block diagram illustrating an embodiment of an X-ray imaging system including a focus grid, in accordance with an aspect of the present invention.
3 is a process flow diagram illustrating a process of forming a chip and a substrate assembly, in accordance with an aspect of the present invention.
4 is a view of a set of imager chips tiled down the front side, according to one aspect of the present invention.
Figure 5 is a view of the tile-type imager chip of Figure 4 after application of epoxy, in accordance with an aspect of the present invention.
Figure 6 is a view of the tile-shaped imager chip and epoxy of Figure 5 after application of a support plate, in accordance with an aspect of the present invention.
Figure 7 is a view of the mechanically tiled imager panel of Figure 6 after being inverted, in accordance with an aspect of the present invention.
8 is a process flow diagram illustrating a process of forming a chip and a substrate assembly, according to another aspect of the present invention.
Figure 9 is a view of a set of imager chips tiled with the front side facing up, according to one aspect of the present invention.
10 is a view showing a support plate to which an epoxy is applied, according to an embodiment of the present invention.
11 is a view showing a state in which the tile type imager chip of FIG. 9 is applied to the support plate and epoxy of FIG. 10, according to an embodiment of the present invention.
Figure 12 is a cross-sectional view taken along the
13 is a process flow chart illustrating a process of forming a detector panel according to an embodiment of the present invention.
14 shows a tile-like chip and a substrate assembly, in accordance with an aspect of the present invention.
15 is a cross-sectional view of an imager chip junction after applying a filler to a gap between imager chips, in accordance with an aspect of the present invention.
16 is a top view of a tile-shaped imager chip assembly with a filler applied to a gap between imager chips, in accordance with an aspect of the present invention.
17 is a view of a tile-shaped imager chip assembly after depositing a scintillator material in a gap between imager chips and applying an epoxy ring, in accordance with an aspect of the present invention.
18 is a cross-sectional view taken along
Figure 19 is a view of the tile-shaped imager chip assembly of Figure 17 after application of a radiation transparent faceplate, in accordance with an aspect of the present invention.
20 is a cross-sectional view of an imager chip junction bridged by a conductive material, in accordance with an aspect of the present invention.
21 shows an embodiment of a tiled detector panel having an electrically bridged scan line according to an aspect of the present invention.
22 shows an embodiment of a tiled detector panel having electrically bridged scan lines and data lines, according to one aspect of the present invention.
본 발명은 복수의 작은 이미저 패널을 이용하여 형성된 방사선 검출기 조립체에 관한 것이다. 소정의 실시형태에 있어서, 수분 및 습기와 같은 환경 요소와 관련하여 밀봉된 검출기 패널 조립체는 그러한 조립체의 제조와 함께 설명된다. 그 결과, 여기에서 설명하는 검출기 조립체는 다른 조립형 검출기 패널에 비하여 신틸레이터 물질의 퇴화가 덜하다. 비 흡습성 X-선 신틸레이터를 사용한 경우와 같은 다른 실시형태에서는 검출기 패널 조립체가 수분과 같은 환경 요소에 대하여 전체적으로 밀봉될 필요가 없다.The present invention relates to a radiation detector assembly formed using a plurality of small imager panels. In certain embodiments, sealed detector panel assemblies in connection with environmental elements such as moisture and moisture are described with the manufacture of such assemblies. As a result, the detector assemblies described herein are less degraded than other assembled detector panels. In other embodiments, such as when a non-hygroscopic X-ray scintillator is used, the detector panel assembly need not be entirely sealed against environmental elements such as moisture.
본 발명의 접근법은, 몇 가지 예를 들면, 의료용 영상에 있어서 품질 제어를 위한 제품 검사 및 보안 검사와 같은 다양한 영상 상황에서 활용될 수 있다는 점에 주목하여야 한다. 그러나, 간단히 하기 위해, 여기에서 설명하는 예들은 일반적으로 의료용 영상, 특히 종래의 X-선 촬영, 형광 투시 촬영, 유방 조영 촬영, 유방 단층 촬영, 씨암 혈관 쵤영, 단일 광자 방출 컴퓨터 단층 촬영(SPECT) 등과 같은 방사선 기반 영상 기술과 관련된다. 그러나, 이러한 예들은 단순히 예시하는 것이고, 설명을 단순화하고 여기에서 설명한 예들의 배경(context)을 제공하도록 설명될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 즉, 본 발명의 접근법은 여기에서 설명하는 임의의 영상 기술뿐만 아니라 다른 적당한 방사선 기반 접근법과 함께, 및 의료용 영상이 아닌 다른 상황에서도 사용될 수 있다. 구체적으로 말하면, 도 1과 도 2는 여기에서 설명하는 방사선 검출기 패널 조립체를 이용하는 의료용 영상 시스템의 일반화된 실시형태를 보인 것으로서, 도 1은 일반적인 영상 시스템을 보인 것이고, 도 2는 방사선 촬영(radiography)과 같은 X-선 영상 시스템 또는 씨암 영상 시스템을 보인 것이다.It should be noted that the approach of the present invention can be utilized in various imaging situations such as product inspection and security inspection for quality control in medical images in several examples. However, for the sake of simplicity, the examples described herein are generally applicable to medical imaging, particularly conventional radiography, fluoroscopy, mammography, mammography, cirrhosis, single photon emission computed tomography (SPECT) And the like. However, it should be understood that these examples are merely illustrative, and may be described to simplify the description and provide context for the examples described herein. That is, the approach of the present invention may be used in conjunction with any imaging technology described herein, as well as other suitable radiation-based approaches, and in situations other than medical imaging. Specifically, Figures 1 and 2 show a generalized embodiment of a medical imaging system using a radiation detector panel assembly as described herein, wherein Figure 1 shows a general imaging system, Figure 2 shows a radiography, Ray image system or a cigarette image system.
전술한 내용을 염두에 두고, 도 1은 일반화된 영상 시스템(10)을 예시한 블록도이다. 영상 시스템(10)은 방출된 감마선 또는 투과된 X-선과 같은 신호(14)를 검출하는 검출기 조립체(12)를 포함한다. 검출기 조립체(12)는 복수의 작은 패널로 구성되고, 검출기 조립체(12)에 대한 입사 방사선에 응답하여 전기 신호를 발생할 수 있다. 신호(14)는 영상 시스템(10)과 함께 제어되는 방사선 소스에 의해 발생될 수 있고, 또는 환자에게 투여되는 방사성 의약품의 방사성 붕괴에 응답하여 발생될 수 있다.With the foregoing in mind, FIG. 1 is a block diagram illustrating a
검출기 조립체(12)는 검출된 방사선에 응답하여 전기 신호를 발생하고, 이 전기 신호는 그 각각의 채널을 통하여 데이터 취득 시스템(DAS)(16)에 전송된다. DAS(16)가 아날로그 신호일 수 있는 전기 신호를 취득한 때, DAS(16)는 더 용이한 처리를 위해 상기 데이터를 디지털화하거나 다른 방식으로 개량한다. 예를 들면, DAS(16)는 노이즈 또는 다른 이미지 수차 등을 제거하기 위해 이미지 데이터를 필터링할 수 있다. DAS(16)는 그 다음에 작용적으로 접속된 컨트롤러(20)에 데이터를 제공한다. 컨트롤러(20)는 적절히 구성된 소프트웨어를 구비한 특수 용도 컴퓨터 또는 범용 컴퓨터일 수 있다. 컨트롤러(20)는 영상 프로토콜, 데이터 처리, 진단 평가 등과 같은 알고리즘을 실행하도록 구성된 컴퓨터 회로를 포함할 수 있다. 일례로서, 컨트롤러(20)는 소정 유형의 데이터 등을 필터링하기 위해 소정 시간에 이미지 취득을 수행하도록 DAS(16)에게 지시할 수 있다. 추가로, 컨트롤러(20)는 이더넷 접속, 인터넷 접속, 무선 송수신기, 키보드, 마우스, 트랙볼, 디스플레이 등과 같은, 운영자와 인터페이스하기 위한 특징들을 포함할 수 있다.The
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 검출기 조립체를 이용할 수 있는 X-선 영상 시스템(30)을 예시하는 블록도가 도시되어 있다. X-선 영상 시스템(30)은 예를 들면 품질 제어, 패키지 스크리닝 및 안전 스크리닝을 위한 검사 시스템일 수 있고, 또는 의료용 영상 시스템일 수 있다. 예시된 실시형태에 있어서, 시스템(30)은 방사선 촬영과 같은 X-선 의료용 영상 시스템 또는 씨암 영상 시스템이다. 시스템(30)의 구성은 도 1과 관련하여 설명한 일반화 영상 시스템(10)과 설계면에서 유사할 수 있다. 예를 들면, 시스템(30)은 DAS(16)에 작용적으로 접속된 컨트롤러(20)를 포함하고, 이 컨트롤러(20)에 의해 X-선 검출기 조립체(12)를 통한 이미지 데이터의 제어형 취득이 가능하다.Referring to FIG. 2, a block diagram illustrating an
시스템(30)에 있어서, 이미지 데이터의 수집을 위해, 컨트롤러(20)는 하나 이상의 X-선 튜브 또는 반도체(solid-state) X-선 방출 장치를 포함할 수 있는 X-선 소스(32)에 또한 작용적으로 접속된다. 컨트롤러(20)는 타이밍 신호, 이미징 시퀀스 등과 같은 각종의 제어 신호를 제어 링크(34)를 통해 X-선 소스(32)에 공급할 수 있다. 일부 실시형태에 있어서, 제어 링크(34)는 예를 들면 전력을 제어 링크(34)를 통해 X-선 소스(32)에 또한 공급할 수 있다. 일반적으로, 컨트롤러(20)는 환자(38) 등의 대상 피실험체에 대하여 지향되는 X-선(36)의 방출을 시작하도록 일련의 신호를 X-선 소스(32)에 전송할 것이다. 컨트롤러는 또한 검출기 조립체(12)의 동작 양태를 수정하고, 검출기 조립체(12)에서의 신호 취득을 X-선 소스(32) 동작과 동기화시킬 수 있다. 피부, 뼈 등의 환자(38)의 각종 특징은 입사 X-선(36)을 감쇠시킬 것이다. 환자(38)를 통과한 감쇠된 X-선(40)은 그 다음에 검출기 조립체(12)에 부딪쳐서 대응하는 데이터 주사(scan)(즉, 이미지)를 나타내는 전기 신호를 생성한다. 각종 실시형태에 있어서, 검출기 조립체(12)는 고 에너지 방사선(예를 들면, X-선)에 노출된 때 신틸레이터 물질(예를 들면, 세슘 요오드화물(CsI) 또는 가돌리늄 산황화물(GOS))에 의해 발생된 광자를 검출하기에 적합한 평평한 대면적 광 이미저 패널을 포함할 수 있다. 소정의 구현 예(예를 들면, 디지털 X-선 응용)에 있어서, 검출기 조립체(12)(및 포함된 대면적 광 이미저 패널)는 13㎝×13㎝로부터 최대 43㎝×43㎝까지의 치수를 가질 수 있다.In
대면적 광 이미저 패널은 전형적으로 8" 또는 12" 웨이퍼 폼팩터로 제조된다. 그러나, 단일 칩 이미저 크기(즉, 이미저 칩 크기)는 전형적으로 CMOS 이미저 웨이퍼를 생성하기 위해 8" 웨이퍼 구성을 이용할 경우 약 10㎝×12㎝ 미만으로 또는 12" 웨이퍼 구성을 이용할 경우 약 20㎝×20㎝ 미만으로 제한된다. 그러므로, 많은 X-선 응용에서 사용할 대면적 광 이미저 패널을 제조하기 위해, 더 작은 영상 칩들이 함께 기계적으로 타일링(tiled)되어 원하는 크기의 이미저 패널을 형성할 수 있다. 그러한 기계적 타일링 처리는 수분 유입을 받기 쉽고, 이것은 CsI와 같은 흡습성 신틸레이터 물질을 사용하는 상황에서 문제가 될 수 있다. 또한, 여기에서 설명하는 바와 같이, 소정의 구현 예에 있어서, 기계적으로 타일링된 칩들 사이에 전기적 상호접속을 형성하는 것이 또한 바람직할 수 있다.Large area optical imaging panels are typically fabricated in 8 "or 12" wafer form factors. However, a single chip imager size (i.e., imager chip size) typically requires less than about 10 cm x 12 cm when using an 8 "wafer configuration to produce CMOS imager wafers, or less than about 10 cm x 12 cm using a 12 & 20 cm x 20 cm. Therefore, in order to fabricate a large area optical imaging panel for use in many X-ray applications, smaller image chips can be mechanically tiled together to form a desired size imager panel. Such mechanical tiling treatments are susceptible to water ingress, which can be problematic in situations where hygroscopic scintillator materials such as CsI are used. Also, as described herein, in certain implementations, it may also be desirable to form electrical interconnections between mechanically tiled chips.
큰 조립체를 생성할 때 이미저 칩의 기계적 타일링과 관련하여, 이미저 칩들 간의 물리적 갭을 최소화하고 이것에 의해 칩들 간의 비기능적 공간 또는 선을 또한 최소화하기 위해 이미저 칩을 기계적으로 정렬 및 타일링하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 이미저 칩들 간의 갭은 그 폭이 1 픽셀 피치, 즉 광 또는 X-선 이미지의 단일 결함 선(defective line)보다 크지 않는 것이 바람직하다. 또한, 여기에서 설명하는 것처럼, 본 발명에 따라 기계적으로 타일링된 이미저 패널은 수분 및 환경에 대하여 밀봉될 수 있고(예를 들면, 접합부(joint) 및 접합선(seam)을 따라 수분 불침투성 에폭시를 사용함으로써), 이것에 의해 그러한 조건에 노출된 경우 물리적 특성이 퇴화될 수 있는 CsI와 같은 임의 물질의 내용년수(usefull life)를 개선할 수 있다.With respect to the mechanical tiling of the imager chip when creating a large assembly, the imager chip is mechanically aligned and tiled to minimize the physical gap between the imager chips and thereby also minimize the non-functional space or lines between the chips . For example, it is desirable that the gap between the imager chips is not greater than one pixel pitch, i.e., a single defective line of light or X-ray image. Also, as described herein, imager panels that are mechanically tiled in accordance with the present invention can be sealed against moisture and environment (e. G., Along a joint and seam) to provide moisture impermeable epoxy , Thereby improving the useful life of any material, such as CsI, where physical properties may be degraded if exposed to such conditions.
칩들 간의 잠재적인 전기적 상호접속과 관련하여, 임의의 2개의 이미저 칩의 2개의 어드레스 선을 물리적으로 접속하여 이들이 함께 전기적으로 접속되고 그에 따라서 판독 처리 중에 단일 엔티티로서 취급될 수 있게 하는 것이 바람직하다. 이러한 전기적 접속 기술은 "전기적 타일링"(electrical-tiling)이라고 부른다. 예를 들면, 4개의 칩 각각에 부착된 4 세트의 "온 칩" 또는 "오프 칩" 판독 전자기기(readout electronics)가 있는 경우(즉, 각 칩마다 각 세트의 전자기기가 있음), 2×2 타일형 칩은 전기적 타일링을 필요로 하지 않는다. "온 칩" 판독 전자기기 상황은 판독 전자기기가 광 이미저 칩의 것과 동일한 8" 또는 12" 실리콘 웨이퍼 위에 제조된 예를 말하고, "오프 칩" 판독 전자기기 상황은 판독 전자기기가 광 이미저 칩의 것과 상이한 8" 또는 12" 실리콘 웨이퍼 위에 제조된 예를 말한다. 그러나, 여기에서 설명하는 전기적 타일링은 필요한 판독 전자기기를 반으로 절단하고, 그에 따라서 대부분의 경우에 검출기 비용 및/또는 복잡성을 크게 줄일 수 있다.In connection with the potential electrical interconnection between the chips, it is desirable to physically connect the two address lines of any two imager chips so that they can be electrically connected together and thereby be treated as a single entity during read processing . This electrical connection technique is referred to as "electrical tiling ". For example, if there are four sets of "on-chip" or "off-chip" readout electronics attached to each of the four chips (ie, each set of electronics is on each chip) 2 tile chips do not require electrical tiling. The "on-chip" reading electronics situation refers to an example where the reading electronics are fabricated on the same 8 "or 12" silicon wafer as that of the optical imaging chip, and the "off chip" Quot; refers to an example made on an 8 "or 12" silicon wafer different from that of the chip. However, the electrical tiling described herein can cut the required reading electronics in half, thereby greatly reducing the detector cost and / or complexity in most cases.
전술한 사항을 염두에 두고, 도 3은 일 구현 예에 따른 타일형 이미저 칩 조립체를 제조하기 위한 처리 흐름도이다. 이 구현 예에 따라서, 타일링 대상의 이미저 칩은 타일형 배열에서 앞면을 아래로 하여(즉, 활성 또는 감광면을 아래로 하여) 배열된다(블록 50). 에폭시는 이미저 칩의 가장자리 및 접합선을 따라 적용된다(블록 52). 흡습성 신틸레이터 물질(예를 들면, CsI)을 사용하는 경우와 같은 소정의 실시형태에 있어서, 에폭시는 수분 불침투성일 수 있다. 사용하는 신틸레이터 물질이 비 흡습성(예를 들면, GOS)인 경우와 같은 다른 실시형태에 있어서, 사용하는 에폭시는 수분 불침투성이 아닐 수 있다. 그 다음에, 기판이 에폭시의 상부에서 이미저 칩의 배면에 적용된다(블록 54). 기판, 에폭시 및 이미저 칩을 포함한 조립체(58)는 그 다음에 여기에서 설명하는 바와 같이 추가의 처리를 위해 앞면을 위로 하도록(즉, 활성 또는 감광면을 위로 하도록) 뒤집어질 수 있다(블록 56).With the foregoing in mind, FIG. 3 is a process flow diagram for fabricating a tile-shaped imager chip assembly according to one embodiment. According to this embodiment, the imager chips to be tiled are arranged face-down (i. E. Active or photosensitive face down) in a tiled array (block 50). Epoxy is applied along the edge and bond line of the imager chip (block 52). In certain embodiments, such as when using a hygroscopic scintillator material (e.g., CsI), the epoxy may be water impermeable. In other embodiments, such as where the scintillator material used is non-hygroscopic (e.g., GOS), the epoxy used may not be water impermeable. The substrate is then applied to the backside of the imager chip at the top of the epoxy (block 54). The
도 4 내지 도 7을 참조하면, 상기 "앞면 아래로 하기" 조립 공정의 각 단계가 그래픽적으로 도시되어 있다. 도 4를 참조하면, 각 이미저 칩(60)의 배면(62)은 이미저 칩(60)들 사이에 갭이 거의 또는 전혀 남아있지 않은 2×2 타일형 배열로 앞면을 위로 하여 배열된다. 일 실시형태에 있어서, 각 이미저 칩(60)은 광 검출면(즉, 앞면 또는 활성면(82)) 및 광 비검출면(즉, 배면 또는 비활성면(62))을 구비한 비정질 실리콘(A-Si) 칩이다. 본 발명의 "앞면 아래로 하기" 타일링 접근법에 따라서, 이미저 칩(60)의 감광면(즉, 앞면)은 지지 표면에서 평평하여 광학적으로 평평한 감광면을 가진 더 큰 타일형 패널의 제조를 가능하게 한다. 그러한 광학적으로 평평한 감광면은, 본 실시형태에 따라서, 검출기 패널의 감광면에 CsI 또는 GOS와 같은 X-선 신틸레이터 물질의 이음매 없는 적용을 가능하게 한다.Referring to Figures 4-7, each step of the "face down" assembly process is graphically illustrated. 4, the
알려져 있는 바와 같이, 타일링되는 이미저 칩(60)은 어떤 가장자리(만일 있으면)에 판독 전자기기가 제공되는가에 따라 다르게 될 수 있다. 특히, 각각의 이미저 칩(60)은 판독 전자기기의 배치와 관련된 비대칭성 때문에 서로 간에 상호교환될 수 없다(즉, 동일하지 않다). 즉, 이미저 칩(60)의 각종 가장자리에서 판독 전자기기의 존재 및/또는 위치는 서로 구별되는(즉, 서로 간에 상호교환될 수 없는) 소정의 이미저 칩(60)으로 변환될 수 있고, 다른 이미저 칩(60)은 서로에 대하여 대략 동일하지만 회전될 수 있다.As is known, the
도 5를 참조하면, 에폭시는 타일형 이미저 칩 조립체의 주변을 따라 인쇄 또는 다른 방식으로 적용된다(주변 에폭시(70)). 소정의 구현 예에 있어서, 상기 주변의 코너 또는 다른 위치에는 공간이 남아 있어서 기판을 에폭시에 접착할 때 공기가 빠져나올 수 있다. 도시된 실시형태에 있어서, 에폭시는 타일형 이미저 칩(60)들 간의 내부 접합선을 따라 또한 적용된다(접합선 에폭시(72)). 흡습성 신틸레이터 물질을 사용하는 경우와 같은 일 실시형태에 있어서, 에폭시(예를 들면, 접합선 에폭시(72))는 신틸레이터 물질에 대하여 밀폐식 밀봉 환경을 형성하기에 적합한 수분 불침투성 에폭시일 수 있다. 사용되는 신틸레이터 물질이 흡습성이 아닌 경우와 같은 다른 실시형태에 있어서, 에폭시는 수분 불침투성으로 될 필요가 없다.Referring to Figure 5, the epoxy is applied or otherwise applied along the perimeter of the tile-shaped imager chip assembly (peripheral epoxy 70). In some embodiments, air may escape when adhering the substrate to the epoxy, leaving a space in the surrounding corner or other location. In the illustrated embodiment, the epoxy is also applied along the inner bond line between the tile-shaped imager chips 60 (bond line epoxy 72). In one embodiment, such as when using a hygroscopic scintillator material, the epoxy (e.g., bondline epoxy 72) may be a moisture impermeable epoxy suitable for forming a hermetically sealed environment for the scintillator material . In other embodiments, such as where the scintillator material used is not hygroscopic, the epoxy need not be water impermeable.
주변 에폭시(70)는 뒤에서 설명하는 것처럼 타일형 이미저 칩(60)에 기판(예를 들면, 지지판)을 부착할 수 있게 한다. 추가로, 주변 에폭시(70)는 또한 판독 전자기기 모듈에 대한 접착(예를 들면, 이방성 도전막(ACF) 접착) 중에 이미저 칩(60)의 가장자리를 지지하는 기능을 수행할 수 있다. 접합선 에폭시(72)는 또한 기판에 대한 타일형 이미저 칩(60)의 부착을 용이하게 하고, 수분 불침투성 에폭시를 사용하는 경우에 타일형 이미저 칩(60)들 간에 수분 밀봉을 형성하여 수분이 타일형 이미저 칩 패널의 뒤쪽을 통하여 누출되는 것을 방지할 수 있다.The surrounding
도 6을 참조하면, 일 실시형태에 있어서, 기판(78)이 주변 에폭시(70) 및 접합선 에폭시(72)에 적용되고, 이로써 이미저 칩(60)이 기판(78)에 고착된다. 일 실시형태에 있어서, 기판(78)은 유리, 세라믹, 플라스틱 또는 금속판일 수 있고, 또는 기판(78)은 다른 적당한 물질로 또한 형성될 수 있다. 에폭시가 경화되면(예를 들면, 열 또는 UV 광을 인가함으로써), 칩 및 기판 조립체는 도 7에 도시된 것처럼 뒤집어져서 앞면(82)을 노출시킨다. 도 7에 도시된 예에서, 각각의 이미저 칩(60)은 스캔 핑거(84)(주사 선과의 전기적 상호접속을 위한 것) 및 데이터 핑거(86)(데이터 선과의 전기적 상호접속을 위한 것)의 형태로 각각의 판독 전자기기를 포함한다. 알려져 있는 바와 같이, 각각의 주사 선과 데이터 선은 검출기 패널 조립체(12)의 판독을 제어하기 위해 함께 사용될 수 있다.Referring to Figure 6, in one embodiment, a
지금까지의 설명이 칩 및 기판 조립체를 제조하기 위한 "앞면 아래로 하기" 접근법에 관한 것이지만, 도 8은 칩 및 기판 조립체를 제조하기 위한 "앞면 위로 하기" 접근법을 설명하는 처리 흐름도이다. 이 구현 예에 따라서, 타일링 대상의 이미저 칩은 타일형 배열로 앞면 위로하기(즉, 활성 또는 감광면을 위로 하기)로 배열된다(블록 100). 에폭시(즉, 수분 불침투성 또는 다른 것)는 이미저 칩의 가장자리 및 접합선에 대응하는 위치에서 기판에 적용된다(블록 102). 타일형 이미저 칩이 뒤집어지고 대응하는 이미저 칩의 가장자리 및 접합선 위치에 에폭시를 가진 기판에 적용된다(블록 104). 이로써 기판, 에폭시 및 이미저 칩을 포함한 조립체(58)가 형성되고, 여기에서 설명하는 바와 같이 추가의 처리를 위한 준비가 된다.8 is a process flow diagram illustrating a "face up" approach for fabricating chips and substrate assemblies, while the foregoing discussion is directed to a "face down" approach for fabricating chip and substrate assemblies. According to this embodiment, the imager chips to be tiled are arranged in a tiled arrangement (i.e., active or photosensitive side up) (block 100). Epoxy (i.e., moisture impermeable or otherwise) is applied to the substrate at a location corresponding to the edge and bond line of the imager chip (block 102). The tile-type imager chip is inverted and applied to a substrate having an epoxy at the edge and junction position of the corresponding imager chip (block 104). This creates the
도 9 내지 도 11을 참조하면, 상기 "앞면 위로 하기" 조립 공정의 각 단계가 그래픽적으로 도시되어 있다. 도 9를 참조하면, 도시된 예에 있어서, 각 이미저 칩(60)은 이미저 칩(60)들 사이에 갭이 거의 또는 전혀 남아있지 않은 2×2 타일형 형상에서 앞면 위로 하기로 배열된다. 본 발명의 "앞면 위로 하기" 타일링 접근법에 따라서, 이미저 칩(60)의 감광면(즉, 앞면) 및 판독 전자기기는 눈에 보이게 되고, 따라서 서로 정밀하게 정렬될 수 있다. 전술한 바와 같이, 타일링되는 이미저 칩(60)은 어떤 가장자리(만일 있으면)에 판독 전자기기가 제공되는가에 따라 다르게 될 수 있다. 특히, 각각의 이미저 칩(60)은 판독 전자기기(즉, 스캔 핑거(84) 및 데이터 핑거(86))의 배치와 관련된 비대칭성 때문에 서로 간에 상호교환될 수 없다(즉, 동일하지 않다).Referring to Figures 9-11, each step of the "face to face" assembly process is graphically illustrated. Referring to Figure 9, in the example shown, each
도 10을 참조하면, 에폭시는 타일형 이미저 칩(60)과 연합된 주변 및 접합선에 대응하는 위치에서 기판(78)에 인쇄되거나 또는 다른 방식으로 적용된다. 도시된 예에서는 에폭시가 타일형 이미저 칩에 대응하는 주변을 따라서(주변 에폭시(70)) 및 타일형 이미저 칩(60)들 간의 내부 접합선에 대응하는 위치에서 적용된다(접합선 에폭시(72)). 일 실시형태에 있어서, 에폭시(예를 들면, 접합선 에폭시(72))는 수분 불침투성이고, 타일형 이미저 칩(60)들 간에 수분 불침투성 밀봉을 형성한다. 다른 실시형태에 있어서, 에폭시는 수분 불침투성으로 될 필요가 없다. 소정의 구현 예에 있어서, 주변부의 코너 또는 다른 위치에는 공간을 남겨서 타일형 이미저 칩이 에폭시에 접착될 때 공기가 빠져나오게 할 수 있다.Referring to FIG. 10, the epoxy is printed or otherwise applied to the
도 11을 참조하면, 일 실시형태에 있어서, 타일형 이미저 칩(60)은 주변 에폭시(70) 및 접합선 에폭시(72)가 있는 기판(78)에 적용되고, 이로써 이미저 칩(60)이 기판(78)에 고착된다. 예를 들면, 일 실시형태에 있어서, 진공 척(chuck)을 이용하여 2×2 타일형 이미저 칩(60)을 동시에 집어서 타일형 이미저 칩을 기판(78) 상의 에폭시의 상부에 배치할 수 있다. 소정의 실시형태에 있어서, 에폭시(70, 72) 위에 타일형 이미저 칩(60)을 배치한 후에 타일형 조립체에 대한 광학적으로 평평한 표면을 얻기 위해 평면(planar surface) 또는 웨이트(weight)를 이용할 수 있다. 에폭시가 경화되면(예를 들면, 열 또는 UV 광을 인가함으로써), 칩 및 기판 조립체는 여기에서 설명하는 것처럼 후속의 처리 단계에 이용할 수 있다.Referring to Figure 11, in one embodiment, a tile-shaped
도 12를 참조하면, 도 7 및 도 11의 뷰 라인 12로부터 취한 단면도가 도시되어 있다. 이 단면도는 여기에서 설명하는 앞면 아래로 하기 및 앞면 위로 하기 칩과 기판 조립체 처리 둘 다를 나타낸다. 도 12에 도시된 것처럼, 단면으로 도시된 기판(78)은 타일형 이미저 칩의 주변부에 있는 주변 에폭시(70)의 선을 통해서 및 타일형 이미저 칩(60)의 내부 접합선을 따르는 접합선 에폭시(72)의 선에 의해 타일형 이미저 칩(60)에 부착된다. 도시된 예에 있어서, 각각의 이미저 칩(60)은 예를 들면 이미저 칩(60)에 대한 제조 공정 중의 변동 또는 공차에 기인하여 상이한 두께를 갖는다. 도시된 것처럼, 에폭시(70, 72)는 타일형 이미저 칩(60)의 조립체의 광학적으로 평평한 표면을 제공하기 위해 이미저 칩(60)의 이러한 변동을 감안 또는 수용할 수 있다.Referring to Fig. 12, a cross-sectional view taken from
일 실시형태에 있어서, 각각의 타일형 이미저 칩(60)들 간의 홈(90)은 약 20㎛의 폭을 갖는다. 즉, 타일형 이미저 칩(60)은 그들 각각의 내부 가장자리에서 약 20㎛만큼 분리된다. 전형적인 픽셀 폭은 약 50㎛ 내지 약 200㎛의 범위이다. 또한, 일 실시형태에 있어서, 이미저 칩(60)의 앞면(82)과 관련되는 접합선 에폭시(72)의 높이는 상기 앞면(82) 아래로 약 20㎛ 내지 약 50㎛의 범위일 수 있다. 즉, 상기 홈(90)은 그러한 실시형태에 있어서 약 20㎛ - 50㎛ 깊이의 범위를 가질 수 있다. 도시된 예에서는 상기 홈(90)을 가로질러 각각의 이미저 칩(60)들 간에 전기적 상호접속이 없다.In one embodiment, the
도 13을 참조하면, 칩 및 기판 조립체(58)의 후속 처리를 설명하기 위한 처리 흐름도가 도시되어 있다. 도시된 처리 흐름 예에 있어서, 타일형 이미저 칩 조립체의 앞면(82)에 의해 형성된 내부 접합선을 따라 에폭시를 적용하는 선택적인 단계(블록 122)가 수행된다. 에폭시는 타일형 이미저 칩 조립체의 앞면의 주변을 따라서 또는 주변 주위에 적용된다(블록 124). 신틸레이터 물질(예를 들면, CsI)이 타일형 이미저 칩(60)의 앞면에 적용되고(블록 126) 면판이 신틸레이터 물질 위에 적용되어(블록 128) 칩 및 기판 조립체(58)의 앞면에 적용된 에폭시에 접착된다.Referring to FIG. 13, a process flow diagram for illustrating subsequent processing of the chip and
도 14를 참조하면, 데이터 핑거(86) 및 스캔 핑거(84)에 각각 전기적으로 접속된 데이터 모듈(140) 및 주사 모듈(144)과 함께 칩 및 기판 조립체(58)가 도시되어 있다. 도시된 예에서는 하나의 주사 모듈(144)과 하나의 데이터 모듈(140)이 각 이미저 칩(60)에 부착된다. 뒤에서 자세히 설명하는 것처럼, 이미저 칩(60)이 전기적으로 접속 또는 브리지되는 실시형태에서는 데이터 모듈(140) 및 주사 모듈(144)의 수가 감소될 수 있다.14, a chip and a
도 15 및 도 16을 참조하면, 일 실시형태에 있어서, 타일형 이미저 칩(60)들 간의 내부 접합선에 있는 홈(90)은 열 또는 UV 경화 에폭시 또는 다른 유기막 스트라이프 또는 중합체와 같은 적당한 중합체(150)로 충전될 수 있다. 이러한 충전 공정은 신틸레이터 증착 전에 타일형 이미저 칩 조립체에 대하여 실질적으로 매끄러운 표면을 제공할 수 있고, 타일링 접합선 부근의 이미지 아티팩트를 제거 또는 감소시킬 수 있다. 이러한 일 실시형태에 있어서, 중합체(150)는 트렌치(90) 위로 연장하지 않을 수 있고(즉, 중합체(150)의 상부면이 이미저 칩(60)의 앞면(82)과 일치한다), 또는 10㎛ 미만으로 이미저 칩(60)의 앞면(82)을 넘어서 돌출할 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 중합체(150)는 타일형 이미저 칩(60)의 내부 접합선에 적용되지 않는다.Referring to Figures 15 and 16, in one embodiment, the
도 17 및 도 18을 참조하면, 일 구현 예에 있어서, 폐쇄형 에폭시 링(160)이 타일형 이미저 칩(60)의 주변 주위에서 인쇄되거나 다른 방식으로 적용된다. 흡습성 신틸레이터 물질(162)(예를 들면, CsI)이 적용되는 실시형태에서는 에폭시가 수분 불침투성으로 될 필요가 없다. 일 실시형태에 있어서, 에폭시 링(160)은 폭이 약 2mm - 3mm이고 두께가 약 4밀 - 20밀(약 0.01mm - 약 0.5mm)인 에폭시의 선에 의해 형성된다.17 and 18, in one embodiment, a
또한, 신틸레이터 물질(162)(예를 들면, CsI)의 층이 이미저 칩(60)의 앞면(82)에 증착된다. 일 실시형태에 있어서, 신틸레이터 물질(162)의 층은 두께가 약 300㎛ 내지 약 1,000㎛의 범위이다.A layer of scintillator material 162 (e.g., CsI) is also deposited on the
일 실시형태에 있어서, 에폭시 링(160)은 타일형 이미저 칩(60)에 의해 규정된 평평한 앞면을 따라 신틸레이터 물질(162)을 둘러싸고, 신틸레이터 물질(162)을 예를 들면 수분으로부터 보호하기 위한 가스켓으로서 소용된다. 소정의 구현 예에 있어서, 에폭시 링(160)은 예를 들면 폭이 약 5mm인 갭에 의해 신틸레이터 물질로부터 분리된다. 도 18에 단면도로 도시된 것처럼, 이미저 칩(60)들 간에 형성된 접합부, 즉 홈(90)에서, 에폭시 링(160)으로부터의 에폭시는, 에폭시 물질이 수분 불침투성인 경우의 실시형태에 있어서, 하부의 접합선 에폭시(72)와 결합하여 밀폐식 밀봉을 형성한다.In one embodiment, the
도 19를 참조하면, 면판(166)이 에폭시 링(160)에 고정되고, 이로써 신틸레이터 물질(162)을 덮는다. 면판(166)은, 이미저 칩(60) 및 각종의 에폭시 적용물과 함께, 에폭시 물질이 수분 불침투성인 경우의 실시형태에 있어서, 신틸레이터 물질(162)에 대하여 밀폐식으로 밀봉된 공간을 형성한다. 일 실시형태에 있어서, 면판은 알루미늄이 피복 또는 코팅된 흑연과 같이, 알루미늄 및 흑연으로 형성된 X-선 감쇠가 낮은 커버 판이다.19, a
전술한 설명은 전기적으로 접속되지 않아서 별도로 판독 및 제어되는 이미저 칩(60)에 초점이 맞추어졌지만, 다른 구현 예에 있어서, 이미저 칩은 기계적으로 타일링된 것에 추가하여 전기적으로 접속(즉, 전기적으로 타일링)될 수 있다. 예를 들면, 도 20을 참조하면, 2개의 기계적으로 타일링된 이미저 칩(60)들 간의 접합부의 단면이 도시되어 있다. 이 실시형태에 따르면, 각 이미저 칩(60)의 접촉 패드(174)(예를 들면, 알루미늄 패드)는 각각의 이미저 칩(60)들 간에 전기 접속을 형성하도록 예를 들면 도전성 물질(172) 또는 선(예를 들면, 알루미늄 또는 구리)을 직접 쓰기(writing)하거나 다른 방식으로 증착함으로써 전기적으로 접속된다. 도시된 예에 있어서, 도전성 물질(172)은 각각의 이미저 칩(60) 위의 패드(174)들 사이에서 금속 스티치(stitch)를 직접 쓰기하거나 바(bar)들을 단락시킴으로써 적용된다. 도시된 예에 있어서, 도전성 물질(172) 위에는 부동태화(passivation)를 제공하기 위해 유전체 층(170)이 적용된다. 이 방식으로, 2개의 상이한 이미저 칩(60)의 주사 선 및/또는 데이터 선이 연속될 수 있다.Although the above description focuses on the
추가의 예로서, 도 21을 참조하면, 도전성 브리지(180)로 나타낸 바와 같이, 주사 선이 각각의 이미저 칩(60)들 간에 전기적으로 접속 또는 타일링된 타일형 이미저 칩(60)이 도시되어 있다. 이 예에서, 각각의 이미저 칩(60)의 데이터 선은 비 도전성 갭 또는 물질(182)로 표시한 것처럼 전기적으로 접속되지 않는다. 각각의 이미저 칩(60)의 주사 선들 간의 전기적 브리징 때문에, 각각의 브리지된 이미저 칩(60) 쌍은 단일의 주사 모듈(144)에 의해 취급 또는 판독될 수 있다. 즉, 이미저 칩(60)의 각 행에 대하여 단지 하나의 주사 모듈(144)이 필요하다. 반대로, 이미저 칩(60)의 데이터 선들은 전기적으로 브리지되지 않기 때문에, 각각의 이미저 칩(60)을 판독하기 위해 각각의 데이터 모듈(140)이 필요하다. 즉, 이미저 칩(60)의 각 열은 판독을 위해 열 내의 각 이미저 칩(60)에 대하여 하나씩 2개의 데이터 모듈(140)이 필요하다. 그러한 실시형태에 있어서, 검출기 패널의 픽셀들은 판독 전자기기가 그 가장자리에서 필요하지 않기 때문에 패널의 가장자리(여기에서는 패널의 우측 가장자리) 쪽으로 모두 연장할 수 있다.21, a tile-shaped
도 22를 참조하면, 추가의 예에 있어서, 인접하는 이미저 칩(60)의 데이터 선 및 주사 선은 각각의 도전성 브리지(180)로 표시한 것처럼 전기적으로 브리지 또는 다른 방식으로 접속된다. 각각의 이미저 칩(60)의 주사 선들 간의 전기적 브리징 때문에, 각각의 브리지된 이미저 칩(60) 쌍은 단일의 주사 모듈(144)에 의해 취급 또는 판독될 수 있다. 즉, 이미저 칩(60)의 각 행에 대하여 단지 하나의 주사 모듈(144)이 필요하다. 유사하게, 각각의 이미저 칩(60)의 데이터 선들 간의 전기적 브리징 때문에, 각각의 브리지된 이미저 칩(60) 쌍은 단일의 데이터 모듈(140)에 의해 취급 또는 판독될 수 있다. 즉, 이미저 칩(60)의 각 열에 대하여 단지 하나의 데이터 모듈이 필요하다. 그러한 실시형태에 있어서, 검출기 패널의 픽셀들은 판독 전자기기가 그 가장자리에서 필요하지 않기 때문에 패널의 2개의 가장자리(여기에서는 패널의 우측 및 하부 가장자리) 쪽으로 모두 연장할 수 있다. "오프 칩" 판독 전자기기(즉, "오프 칩" 주사 모듈(144) 및 데이터 모듈(140))는 설명의 단순화를 위해 도 14, 16, 21 및 22에 도시되어 있다는 점에 주목한다. 그러나, 다른 실시형태에서는 판독 전자기기(즉, 주사 및 데이터 회로 또는 모듈)이 "온 칩"으로, 즉 이미저 칩의 동일한 실리콘 위에 제조될 수 있다.22, in a further example, the data lines and scan lines of
기술적 효과는 이미저 칩들 간의 갭이 1 픽셀 폭 또는 그 미만인 복수의 타일형 이미저 칩을 포함한 검출기 패널의 제조를 포함한다. 또한, 추가의 기술적 효과는 신틸레이터 물질이 밀폐식으로 밀봉된 복수의 타일형 이미저 칩을 포함한 검출기 패널의 제조에 있다. 더 나아가, 기술적 효과는 다른 이미저 칩의 데이터 선 및/또는 주사 선이 전기적으로 연속되는 복수의 타일형 이미저 칩을 포함한 검출기 패널의 제조에 있다.The technical effect includes the fabrication of a detector panel comprising a plurality of tile-shaped imager chips with a gap between the imager chips being one pixel wide or less. A further technical effect is in the manufacture of detector panels comprising a plurality of tile-shaped imager chips with the scintillator material hermetically sealed. Further, the technical effect is in the manufacture of a detector panel including a plurality of tile-shaped imager chips in which data lines and / or scanning lines of other imager chips are electrically continuous.
본 명세서에서는 최상의 모드를 포함한 본 발명의 접근법을 설명하기 위해, 및 이 기술에 숙련된 임의의 사람이 임의의 장치 또는 시스템을 제조 및 사용하는 것 및 임의의 통합된 방법을 수행하는 것을 비롯해서 여기에서 설명한 본 발명을 실시할 수 있게 하기 위하여 복수의 예를 사용하였다. 특허가능한 범위는 특허 청구범위에 의해 규정되고, 이 기술에 숙련된 사람이 생각할 수 있는 다른 예를 포함할 수 있다. 그러한 다른 예는, 만일 그 다른 예가 특허 청구범위에 기재된 것과 실질적으로 다르지 않은 구조적 요소를 갖고 있거나, 또는 특허 청구범위에 기재된 것과 비실질적인 차이가 있는 등가적인 구조적 요소를 포함하고 있으면, 특허 청구범위에 포함되는 것으로 의도된다.To describe the present approach, including the best mode, and any person skilled in the art, including making and using any device or system and performing any integrated method, In order to enable the described invention to be practiced, a plurality of examples have been used. The patentable scope is defined by the claims and may include other examples that one of ordinary skill in the art might conceive. Such another example would be that if the other example had a structural element that was not substantially different from that described in the claims or if it contained an equivalent structural element that was a non-substantial difference from that described in the claims, Are intended to be included.
Claims (22)
타일형 배열에서 앞면을 아래로 하여 이미저 칩을 배치하는 단계와;
이미저 칩의 배면에 이미저 칩의 타일형 배열의 내부 접합선을 따라 에폭시를 적용하는 단계와;
이미저 칩의 배면 상의 에폭시에 기판을 적용하는 단계와;
이미저 칩의 앞면에 에폭시의 링을 적용하는 단계와;
이미저 칩의 앞면에 신틸레이터 물질을 증착하는 단계와;
신틸레이터 물질을 내포한 밀봉 환경을 형성하도록 에폭시의 링에 면판을 적용하는 단계를 포함한 타일형 검출기 패널 제조 방법.A method of manufacturing a tiled detector panel,
Placing the imager chip in a tiled arrangement with the front side down;
Applying an epoxy to the backside of the imager chip along an internal bond line of the tile array of imager chips;
Applying a substrate to the epoxy on the backside of the imager chip;
Applying a ring of epoxy to the front side of the imager chip;
Depositing a scintillator material on the front side of the imager chip;
And applying a faceplate to the ring of epoxy to form a sealed environment containing the scintillator material.
타일형 배열에서 앞면을 위로 하여 이미저 칩을 배치하는 단계와;
이미저 칩의 타일형 배열과 연합된 내부 접합선에 대응하는 위치에서 기판상에 에폭시를 적용하는 단계와;
이미저 칩의 타일형 배열의 내부 접합선이 상기 에폭시 위에 배치되도록 상기 기판상의 에폭시에 이미저 칩의 타일형 배열을 적용하는 단계와;
이미저 칩의 앞면에 에폭시의 링을 적용하는 단계와;
이미저 칩의 앞면에 신틸레이터 물질을 증착하는 단계와;
신틸레이터 물질을 내포한 밀봉 환경을 형성하도록 상기 에폭시의 링에 면판을 적용하는 단계를 포함한 타일형 검출기 패널 제조 방법.A method of manufacturing a tiled detector panel,
Placing the imager chip in a tiled arrangement with the front side facing up;
Applying epoxy on the substrate at a location corresponding to an inner bond line associated with the tile-like arrangement of the imager chip;
Applying a tile-like arrangement of imager chips to the epoxy on the substrate such that an internal bond line of the tile-like arrangement of the imager chip is disposed over the epoxy;
Applying a ring of epoxy to the front side of the imager chip;
Depositing a scintillator material on the front side of the imager chip;
And applying a face plate to the ring of epoxy to form a sealed environment containing the scintillator material.
앞면과 배면을 포함한 이미저 칩의 타일형 배열과;
이미저 칩들 사이의 접합선에서 상기 이미저 칩의 타일형 배열의 배면에 적용되고, 적어도 부분적으로 상기 이미저 칩의 타일형 배열의 주변을 따라 상기 이미저 칩의 배면에 적용되며, 상기 이미저 칩의 타일형 배열의 주변 주위에 있는 링 내에서 상기 이미저 칩의 앞면에 적용된 에폭시와;
상기 이미저 칩의 배면에 적용된 에폭시에 의해 상기 이미저 칩의 타일형 배열에 부착된 기판과;
상기 이미저 칩의 앞면에 적용된 에폭시의 링에 의해 상기 이미저 칩의 타일형 배열에 부착된 면판- 상기 면판, 상기 에폭시의 링, 상기 접합선에 적용된 에폭시 및 상기 이미저 칩은 밀봉 환경을 형성하는 것임 -과;
상기 밀봉 환경 내에서 상기 이미저 칩의 앞면에 증착된 신틸레이터 물질을 포함한 검출기 패널.In the detector panel,
A tiled array of imager chips including a front side and a back side;
At the junction between the imager chips, is applied to the backside of the tile-like arrangement of the imager chip and is applied at least partially to the backside of the imager chip along the periphery of the tile-like arrangement of the imager chip, An epoxy applied to the front side of the imager chip in a ring around the perimeter of the tile arrangement of the imager chip;
A substrate attached to the tile-like arrangement of the imager chip by an epoxy applied to a backside of the imager chip;
A faceplate attached to a tile-like arrangement of the imager chip by a ring of epoxy applied to the front side of the imager chip, the faceplate, the ring of epoxy, the epoxy applied to the bonding line and the imager chip forming a sealing environment - and;
And a scintillator material deposited on the front side of the imager chip within the sealing environment.
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